30 de abril de 2020

NASA financia conceito de telescópio de rádio gigante no outro lado da lua

Um radiotelescópio no lado oposto da Lua poderia ser perfeito para caçar alienígenas.

A NASA está financiando pesquisas para um radiotelescópio gigante em uma cratera no lado oposto da Lua.

O Programa de Conceitos Avançados Inovadores da NASA (NIAC), uma incubadora de conceitos radicalmente futuristas e de outro mundo, concedeu uma concessão da Fase 1 para o que a agência chama de Telescópio Lunar de Cratera Rádio (LCRT) - uma idéia interessante que pode ser um ponto de virada importante. a busca por inteligência extraterrestre, como apontou no Twitter o repórter de espaço e energia da Wired , Daniel Oberhaus .

De acordo com uma descrição do líder da pesquisa Saptarshi Bandyopadhyay, tecnólogo em robótica do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia, a idéia é capturar as “tremendas vantagens em comparação com os telescópios terrestres e orbitais da Terra” no lado mais distante da Lua, onde pesquisadores poderia observar o universo em comprimentos de onda muito maiores do que os normalmente refletidos pela atmosfera da Terra.

Esses comprimentos de onda com mais de 10 metros de comprimento ainda precisam ser sondados pelos seres humanos e "podem permitir enormes descobertas científicas no campo da cosmologia", de acordo com o Bandyopadhyay.

A Lua também "atua como um escudo físico que isola o telescópio da superfície lunar de interferências / ruídos de rádio de fontes terrestres ... durante a noite lunar". E quando a Terra fica entre o Sol e a Lua, a área voltada para o lado mais distante da Lua atua como uma espécie de sombra de emissão de rádio de baixo ruído.

A proposta do moonshot - inclui planos para uma malha de arame, com um quilômetro de diâmetro, que seria implantada por robôs que escalam paredes dentro de uma grande cratera lunar. Em outras palavras, o plano é lançar uma malha semelhante a uma teia de aranha sobre uma cratera existente no lado oposto da Lua para transformá-la em um gigantesco radiotelescópio.

“Este radiotelescópio de cratera lunar (LCRT), com 1 km de diâmetro, será o maior radiotelescópio de abertura cheia do Sistema Solar!” lê a descrição.

A idéia existe há vários anos, com pesquisadores argumentando que poderia se provar um empreendimento científico extremamente importante.

A notícia também vem depois que a China implantou com sucesso um radiotelescópio conectado a um satélite de retransmissão de comunicações que agora está em operação no outro lado da Lua. As frequências de rádio às quais é sensível são, no entanto, muito mais curtas.

Fonte - Futurism

NASA descreve o conceito de sustentabilidade da superfície lunar

Infográfico mostrando a evolução das atividades lunares na superfície e em órbita.

Quando a NASA enviar astronautas para a superfície da Lua em 2024, será a primeira vez que não vemos imagens históricas que a maioria das pessoas testemunham seres humanos andando em outro corpo planetário. Com base nesses passos, futuros exploradores robóticos e humanos criarão infraestrutura para uma presença sustentável a longo prazo na Lua.

A NASA recentemente propôs um plano para passar da exploração limitada da Apollo da década de 1960, a curto prazo, para um plano do século XXI em um relatório ao Conselho Espacial Nacional. Com o programa Artemis, exploraremos mais da Lua do que nunca para dar o próximo salto gigante - enviar astronautas para Marte.

"Depois de 20 anos vivendo continuamente em órbita baixa da Terra, agora estamos prontos para o próximo grande desafio da exploração espacial - o desenvolvimento de uma presença sustentada na Lua e ao redor da Lua", disse o administrador da NASA Jim Bridenstine. "Nos próximos anos, Artemis servirá como nossa Estrela do Norte, enquanto continuamos a trabalhar em direção a uma exploração ainda maior da Lua, onde demonstraremos os principais elementos necessários para a primeira missão humana em Marte."                  

Na superfície, os elementos principais para uma presença sustentada incluiriam ênfase na mobilidade para permitir que os astronautas explorassem mais a Lua e conduzissem mais ciência:

  • Um veículo lunar ou LTV transportaria a tripulação pela zona de pouso
  • A plataforma de mobilidade habitável permitiria às tripulações fazer viagens pela Lua com duração de até 45 dias
  • Um habitat de superfície da fundação lunar abrigaria até quatro tripulantes em estadias de superfície mais curtas

Os astronautas que trabalham na superfície lunar também podem testar robótica avançada, bem como um amplo conjunto de novas tecnologias identificadas na Iniciativa de Inovação da Superfície Lunar , com foco no desenvolvimento de tecnologia em áreas como a utilização de recursos in situ (ISRU) e sistemas de energia . A Rovers levará uma variedade de instrumentos, incluindo experimentos ISRU que gerarão informações sobre a disponibilidade e extração de recursos utilizáveis ​​(por exemplo, oxigênio e água). O avanço dessas tecnologias poderia possibilitar a produção de combustível, água e / ou oxigênio a partir de materiais locais, possibilitando operações de superfície sustentáveis ​​com a diminuição das necessidades de suprimento da Terra.

Outra diferença importante de Apollo e Artemis será o uso do Gateway em órbita lunar, construído com parceiros comerciais e internacionais. O posto avançado lunar servirá como um módulo de comando e controle para expedições de superfície e um escritório e lar para astronautas longe da Terra. Operando de forma autônoma quando a tripulação não estiver presente, também será uma plataforma para novas demonstrações científicas e tecnológicas ao redor da Lua.

Com o tempo, a NASA e seus parceiros aprimorarão as capacidades de habitação do Lunar Gateway e os sistemas de suporte à vida relacionados. A adição de um elemento de habitação de grande volume no espaço profundo permitiria aos astronautas testar as capacidades ao redor da Lua para missões de longa duração no espaço profundo.

Enquanto o objetivo da Apollo era pousar os primeiros seres humanos na Lua, o programa Artemis usará a Lua como uma plataforma de teste para exploração tripulada mais longe no sistema solar, começando com Marte. Esta é a abordagem de exploração espacial da Lua para Marte na América . Uma operação de tripulação de vários meses proposta no Gateway e na superfície lunar testaria o conceito da agência para uma missão humana ao Planeta Vermelho.

Para tal missão, a NASA prevê uma equipe de quatro pessoas viajando para o Gateway e vivendo a bordo do posto avançado por uma estadia de vários meses para simular a viagem de ida a Marte. Mais tarde, dois membros da tripulação viajariam para a superfície lunar e explorariam com a plataforma de mobilidade habitável, enquanto os dois astronautas restantes permaneceriam a bordo do Gateway. Os quatro tripulantes são reunidos mais tarde a bordo do posto lunar para outra estadia de vários meses, simulando a viagem de volta à Terra. Essa missão seria a missão espacial humana mais longa da história e seria o primeiro teste operacional da prontidão de nossos sistemas espaciais.

O relatório também destaca um retorno robótico à superfície a partir do próximo ano para descobertas científicas. A Lua é um laboratório natural para estudar processos e evolução planetários, e uma plataforma a partir da qual observar o universo. A NASA enviará dezenas de novos instrumentos científicos e demonstrações de tecnologia para a Lua com sua iniciativa Commercial Lunar Payload Services . Alguns desses precursores robóticos, incluindo o Volatiles Investigating Polar Exploration Rover ou VIPER , estudarão o terreno e os recursos de metal e gelo no Polo Sul lunar.

O foguete do Sistema de Lançamento Espacial, a espaçonave Orion, os sistemas de pouso humano e os trajes espaciais modernos completarão os sistemas espaciais da agência. Como parte da missão Artemis III, a primeira expedição humana de volta à Lua durará aproximadamente sete dias. A NASA planeja enviar astronautas da Artemis Generation em missões cada vez mais longas cerca de uma vez por ano depois.

Com forte apoio da NASA, a América e seus parceiros testarão novas tecnologias e reduzirão os custos de exploração ao longo do tempo. A infraestrutura de apoio, incluindo energia, proteção contra radiação, uma plataforma de aterrissagem, bem como a disposição e armazenamento de resíduos, também pode ser construída nas próximas décadas.

"Os EUA ainda são a única nação que conseguiu pousar humanos com sucesso na Lua e naves espaciais na superfície de Marte", afirma o relatório. "À medida que outras nações se deslocam cada vez mais para o espaço, a liderança americana agora é chamada a liderar a próxima fase da busca da humanidade de abrir o futuro a descobertas e crescimento infinitos".

Leia o relatório completo:


Os chips de computador desta startup são alimentados por neurônios humanos

Os "chips de computador híbridos" biológicos podem diminuir drasticamente a quantidade de energia necessária para executar os sistemas de IA.

Australian startup Cortical Labs está construindo chips de computador que usam neurônios biológicos extraídos de ratos e seres humanos segundo Fortune relatórios .

O objetivo é reduzir drasticamente a quantidade de energia que os sistemas atuais de inteligência artificial precisam para operar, imitando a maneira como o cérebro humano.

De acordo com o anúncio da Cortical Labs, a empresa planeja “construir tecnologia que aproveite o poder da biologia sintética e todo o potencial do cérebro humano”, a fim de criar uma “nova classe” de IA que possa resolver os “maiores desafios da sociedade. "

Os neurônios do rato são extraídos dos embriões, de acordo com a Fortune , mas os humanos são criados transformando as células da pele de volta em células-tronco e depois em neurônios.

A idéia de usar neurônios biológicos para alimentar computadores não é nova. O anúncio do Cortical Labs ocorre uma semana depois que um grupo de pesquisadores europeus conseguiu ativar uma rede neural funcional que permite que células cerebrais biológicas e baseadas em silício se comuniquem pela Internet.

Pesquisadores do MIT também tentaram usar bactérias, não neurônios, para construir um sistema de computação em 2016.

No momento, os mini-cérebros de Cortical têm menos poder de processamento do que um cérebro de libélula. A empresa está tentando conseguir que seus chips alimentados por neurônios do mouse sejam capazes de jogar um jogo de "Pong", como disse o CEO Hon Weng Chong à Fortune, seguindo os passos da empresa de IA DeepMind, que usou o jogo para testar o poder de seus algoritmos de IA em 2013.

"O que estamos tentando fazer é mostrar que podemos moldar o comportamento desses neurônios", disse Chong à Fortune .


Expandindo referencias:

Concreto geopolimérico: construção de bases lunares com urina e regolito de astronautas

1 / 1As futuras bases lunares podem ser construídas com impressoras 3D que misturam materiais como o regolito da lua, a água e a urina dos astronautas. 
Crédito: ESA, Foster and Partners

Os módulos que as principais agências espaciais planejam erguer na Lua poderiam incorporar um elemento contribuído pelos próprios colonizadores humanos: a uréia no xixi. Pesquisadores europeus descobriram que ele poderia ser usado como plastificante para concreto usado na construção de estruturas.

A NASA, a Agência Espacial Européia (ESA) e sua contraparte chinesa planejam construir bases lunares nas próximas décadas como parte de um plano mais amplo de exploração espacial que levará os seres humanos a destinos mais distantes, como Marte.

No entanto, a colonização da lua apresenta problemas como altos níveis de radiação, temperaturas extremas , bombardeio de meteoritos e uma questão logística: levar materiais de construção para lá, embora possa não ser necessário.

Transportar cerca de 0,45 kg da Terra para o espaço custa cerca de US $ 10.000, o que significa que construir um módulo lunar completo dessa maneira seria muito caro. É por essa razão que as agências espaciais estão pensando em usar matérias-primas da superfície da lua - ou mesmo aquelas que os astronautas podem fornecer, como a urina.

Cientistas da Noruega, Espanha, Holanda e Itália, em cooperação com a ESA, realizaram várias experiências para verificar o potencial da uréia como plastificante, um aditivo que pode ser incorporado ao concreto para amaciar a mistura inicial e torná-la mais flexível antes de ser usada. endurece. Os detalhes são publicados no Journal of Cleaner Production .
Dispositivo para impressão de amostras 3D 
Crédito: Shima Pilehvar et al./ Journal of Cleaner Production

"Para tornar o geopolímero concreto que será usado na Lua, a idéia é usar o que já existe: regolito (material solto da superfície da lua) e a água do gelo presente em algumas áreas", explica um dos autores, Ramón Pamies, professor da Universidade Politécnica de Cartagena (Múrcia), onde várias análises das amostras foram realizadas por difração de raios-X. "Mas, além disso, com este estudo, vimos que um produto residual, como a urina do pessoal que ocupa as bases da lua, também pode ser usado. Os dois principais componentes da urina são a água e a uréia, uma molécula que permite a ligações de hidrogênio a serem quebradas e, portanto, reduz as viscosidades de muitas misturas aquosas ".

Usando um material semelhante ao regolito da lua desenvolvido pela ESA, juntamente com a uréia e vários plastificantes, os pesquisadores fabricaram vários cilindros de concreto usando uma impressora 3D e compararam os resultados.

Os experimentos, realizados no Østfold University College (Noruega), revelaram que as amostras feitas com uréia suportavam pesos pesados ​​e mantinham uma forma quase estável. Sua resistência também foi testada a uma temperatura de 80 ° C; Verificou-se um aumento mesmo após oito ciclos de congelamento e degelo, como os da lua.
Testes para ver a capacidade de formar camadas de uma mistura de material com 3% de uréia (amostra U) e outra com 3% de naftaleno, um plastificante comum (amostra N) 
Crédito: Shima Pilehvar et al. / Revista de Produção Mais Limpa

"Ainda não investigamos como a uréia seria extraída da urina, pois estamos avaliando se isso seria realmente necessário, porque talvez seus outros componentes também possam ser usados ​​para formar o concreto geopolimérico", diz um dos pesquisadores da A universidade norueguesa Anna-Lena Kjøniksen, que acrescenta: "A água real na urina pode ser usada para a mistura, junto com a obtida na lua, ou uma combinação de ambas".

Os cientistas enfatizam a necessidade de mais testes para encontrar o melhor material de construção para as bases da lua, onde pode ser produzido em massa usando impressoras 3D.

Mais informações: Shima Pilehvar et al., Utilização da uréia como superplastificante acessível na Lua para misturas geopoliméricas lunares, Journal of Cleaner Production (2019). DOI: 10.1016 / j.jclepro.2019.119177

Fonte - Phys.org

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Futurism

29 de abril de 2020

A IA dos engenheiros do Google 'modifica' para torná-la mais rápida do que podemos codificá-los

(Andriy Onufriyenko / Moment / Getty Images)

Grande parte do trabalho realizado pela inteligência artificial envolve um processo de treinamento conhecido como aprendizado de máquina , em que a IA melhora em uma tarefa como reconhecer um gato ou mapear uma rota quanto mais ela o faz. Agora, essa mesma técnica está sendo usada para criar novos sistemas de IA, sem nenhuma intervenção humana.

Há anos, os engenheiros do Google trabalham em um sistema de aprendizado de máquina estranhamente inteligente, conhecido como  sistema AutoML  (ou sistema de aprendizado de máquina automático), que já é capaz de criar IA que supera tudo o que fizemos .

Agora, os pesquisadores o aprimoraram para incorporar conceitos da evolução darwiniana e mostraram que ela pode criar programas de IA que continuam melhorando mais rapidamente do que se os humanos estivessem fazendo a codificação.

O novo sistema é chamado AutoML-Zero e, embora possa parecer um pouco alarmante, pode levar ao rápido desenvolvimento de sistemas mais inteligentes - por exemplo, redes neurais projetadas para imitar com mais precisão o cérebro humano com várias camadas e pesos, algo humano codificadores têm lutado com.

"Hoje é possível descobrir automaticamente algoritmos completos de aprendizado de máquina usando apenas operações matemáticas básicas como blocos de construção", escrevem os pesquisadores. "Demonstramos isso introduzindo uma nova estrutura que reduz significativamente o viés humano por meio de um espaço de pesquisa genérico".

O sistema AutoML original pretende facilitar o aproveitamento do aprendizado de máquina por aplicativos e já inclui muitos recursos automatizados, mas o AutoML-Zero reduz a quantidade necessária de entrada humana.

Usando um processo simples de três etapas - configure, preveja e aprenda - ele pode ser pensado como aprendizado de máquina do zero.

O sistema começa com uma seleção de 100 algoritmos feitos combinando aleatoriamente operações matemáticas simples. Um processo sofisticado de tentativa e erro identifica os melhores desempenhos, que são retidos - com alguns ajustes - para outra rodada de testes. Em outras palavras, a rede neural está sofrendo mutações.

Quando um novo código é produzido, ele é testado em tarefas de IA - como detectar a diferença entre a imagem de um caminhão e a imagem de um cachorro - e os algoritmos com melhor desempenho são mantidos para iteração futura. Como a sobrevivência do mais forte.

E também é rápido: os pesquisadores calculam que até 10.000 algoritmos possíveis podem ser pesquisados ​​por segundo por processador (quanto mais processadores de computador disponíveis para a tarefa, mais rápido ele pode funcionar).

Eventualmente, isso deve fazer com que os sistemas de inteligência artificial se tornem mais amplamente utilizados e mais fáceis de acessar para programadores sem experiência em IA. Pode até nos ajudar a erradicar o viés humano da IA, porque os seres humanos quase não estão envolvidos.

O trabalho para melhorar o AutoML-Zero continua, com a esperança de que ele possa cuspir algoritmos que meros programadores humanos nunca teriam pensado. No momento, ele só é capaz de produzir sistemas simples de IA, mas os pesquisadores pensam que a complexidade pode ser ampliada rapidamente.

"Enquanto a maioria das pessoas estava dando passos de bebê, [os pesquisadores] deram um salto gigante no desconhecido", disse o cientista da computação Risto Miikkulainen, da Universidade do Texas, Austin, que não estava envolvido no trabalho, a Edd Gent, da Science . "Este é um daqueles artigos que podem lançar muitas pesquisas futuras".

O trabalho de pesquisa ainda não foi publicado em uma revista revisada por pares, mas pode ser visto on-line em arXiv.org .


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AKARIN2521 / ISTOCK.COM

Nova pesquisa revela segredos dos misteriosos buracos negros do espaço

Raio X: NASA / CXO / CSIC-INTA / G.Miniutti et al .; Ilustração: NASA / CXC / M. Weiss;

Os cientistas descobriram pistas sobre as razões pelas quais os buracos negros misteriosos aumentam de tamanho, depois de descobrir uma incrível luta entre uma estrela e um buraco negro a 250.000 anos-luz de distância.

O professor Andrew King, professor de astrofísica teórica da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Leicester descobriu uma estrela anã branca que escapou de ser engolida por um buraco negro, mas ficou presa em órbita ao redor dele.

Encontros de pastoreio entre estrelas e buracos negros como esse devem ser mais comuns do que colisões diretas, mas muito poucos foram registrados. Isso pode ocorrer porque buracos negros supermassivos simplesmente engolem estrelas que passam e crescem em tamanho, ou estrelas sobreviventes geralmente levam muito tempo para orbitar um buraco negro para que os astrônomos reconheçam que as erupções de raios-x se repetem.

O professor Andrew King, professor de astrofísica teórica da Escola de Física e Astronomia da Universidade , disse: “Esta anã branca está trancada em uma órbita elíptica perto do buraco negro, orbitando a cada nove horas. Na sua aproximação mais próxima, cerca de 15 vezes o raio do horizonte de eventos do buraco negro, o gás é puxado da estrela para um disco de acumulação ao redor do buraco negro, liberando raios-X que as duas naves estão detectando.

“Em termos astronômicos, esse evento é visível apenas por um curto período de tempo em nossos telescópios atuais - cerca de 2.000 anos; portanto, a menos que tenhamos uma sorte extraordinária de ter capturado este, pode haver muito mais que estamos perdendo em outras partes do Universo.

"Esses encontros podem ser uma das principais maneiras de os buracos negros crescerem."

O buraco negro estudado é pequeno e a órbita da anã branca está suficientemente próxima que as erupções de raios-X são identificáveis.

Originalmente um gigante vermelho, as camadas externas da estrela ricas em hidrogênio foram arrancadas pelo buraco negro, deixando seu núcleo rico em hélio - uma anã branca.

O professor King continuou: “Em princípio, essa perda de massa continuaria até e mesmo depois que a anã branca se tornasse um planeta, em cerca de um trilhão de anos. Esta seria uma maneira notavelmente lenta e complicada para o Universo criar um planeta! ”

“Vai ser difícil fugir, mas não há escapatória. O buraco negro vai comê-lo cada vez mais devagar, mas nunca para.

Foram analisados ​​dados de dois telescópios de raios-X em órbita, o Observatório de Raios-X Chandra da NASA e o XMM-Newton da ESA, para estudar um buraco negro no centro da galáxia GSN 069.

Lançado em 1999, o XMM-Newton carrega a European Photon Imaging Camera (EPIC), que inclui componentes construídos na Universidade de Leicester.


BepiColombo leva as últimas imagens da Terra a caminho de Mercúrio

ESA

A missão ESA / JAXA BepiColombo completou seu primeiro sobrevôo em 10 de abril, com a sonda a menos de 12 700 km da superfície da Terra às 06:25 CEST, orientando sua trajetória em direção ao destino final, Mercúrio. As imagens reunidas pouco antes da abordagem mais próxima retratam nosso planeta brilhando na escuridão, durante um dos momentos mais desafiadores da humanidade na história recente.

Lançado em 2018, o BepiColombo está em uma jornada de sete anos para o planeta menor e mais interno que orbita o Sol, que contém pistas importantes sobre a formação e evolução de todo o Sistema Solar.

A operação de hoje é o primeiro dos nove flybys que, juntamente com o sistema de propulsão solar a bordo, ajudarão a espaçonave a atingir sua órbita alvo em torno de Mercúrio. Os próximos dois vôos serão realizados em Vênus e outros seis no próprio Mercúrio
Uma sequência de imagens capturadas por uma das câmeras selfie no BepiColombo pouco antes da aproximação mais próxima.
Embora a manobra tenha se aproveitado da gravidade da Terra para ajustar o caminho da nave espacial e não exigisse nenhuma operação ativa, como propulsores de disparo, ela incluiu 34 minutos críticos logo após a abordagem mais próxima de BepiColombo ao nosso planeta, quando a sonda voou através da sombra de Terra.

"Esta fase do eclipse foi a parte mais delicada do sobrevôo, com a sonda passando pelas sombras do nosso planeta e não recebendo luz solar direta pela primeira vez após o lançamento", disse Elsa Montagnon, gerente de operações de espaçonaves BepiColombo da ESA.

Para se preparar para o eclipse programado, os operadores de missão carregaram totalmente as baterias da nave espacial e aqueceram todos os componentes com antecedência, depois monitoraram de perto a temperatura de todos os sistemas de bordo durante o período no escuro, entre 07:01 e 07:35 CEST.

“É sempre estressante saber que os painéis solares de uma espaçonave não são banhados pela luz solar. Quando vimos que as células solares foram reiniciadas para gerar corrente elétrica, sabíamos que o BepiColombo estava finalmente fora da sombra da Terra e pronto para prosseguir em sua jornada interplanetária ”, acrescentou Elsa.

As operações espaciais nunca são rotineiras no centro de controle de missões da ESA em Darmstadt, Alemanha, mas o sobrevôo de hoje teve um desafio extra. A manobra, programada com muita antecedência e impossível de adiar, teve que ser preparada com pessoal limitado no local, em meio às medidas de distanciamento social adotadas pela Agência em resposta à pandemia de coronavírus em andamento; mas as restrições não tiveram impacto no sucesso da operação.

À medida que o BepiColombo avançava pelo nosso planeta, a maioria dos instrumentos científicos da Mercury Planetary Orbiter da ESA - uma das duas naves espaciais científicas que compõem a missão - foram ativados. Vários sensores também estavam ativos no segundo componente da missão, o Mercury Magnetospheric Orbiter da JAXA, também conhecido como Mio.
Sequencia de operacao que aconteceram em torno do sobrevoo BepiColombo Earth 

Os cientistas usarão os dados coletados durante o sobrevôo, que incluem imagens da Lua e medições do campo magnético da Terra à medida que a espaçonave passou, para calibrar os instrumentos que, a partir de 2026, investigarão Mercúrio para resolver o mistério de como o planeta arrasado formado.

"É claro que hoje era muito diferente do que poderíamos imaginar há apenas alguns meses", disse Johannes Benkhoff, cientista do projeto BepiColombo da ESA, que acompanhou a operação de sua casa na Holanda, junto com muitos cientistas do instrumento 16 equipes que compõem a missão, espalhadas entre a Europa e o Japão.

“Estamos todos satisfeitos que o sobrevôo tenha corrido bem e que possamos operar vários instrumentos científicos, e estamos ansiosos para receber e analisar os dados. Isso também será útil para se preparar para o próximo sobrevôo, quando o BepiColombo passar por Vênus em outubro. ”

“Há um grande interesse no Japão na missão BepiColombo. Assim, após o sobrevôo bem-sucedido, estamos ansiosos pela ciência em Vênus e Mercúrio ”, disse Go Murakami, cientista do projeto BepiColombo da JAXA.

Nossa casa do espaço

Uma sequência de imagens tiradas pelas câmeras selfie no BepiColombo ao se aproximar da Terra antes do sobrevôo em 9 de abril de 2020, menos de um dia antes da aproximação mais próxima.  Quando o BepiColombo se aproximou do planeta a uma velocidade superior a 100 000 km / h, a distância à Terra diminuiu de 281 940 km para 128 000 km durante o tempo em que a sequência foi capturada.
ESA

Em 9 de abril, antes do sobrevôo, e novamente hoje, pouco antes do fechamento, as câmeras de monitoramento BepiColombo capturaram uma série de imagens da Terra do espaço, retratando nosso planeta nesses tempos difíceis para os seres humanos na Europa e no mundo.

"Essas selfies do espaço são humilhantes, mostrando ao nosso planeta, o lar comum que compartilhamos, em um dos períodos mais perturbadores e incertos que muitos de nós já passamos", disse Günther Hasinger, diretor de ciências da ESA, que também acompanhou o evento. remotamente de casa, na Espanha. 

“Somos cientistas que voam naves espaciais para explorar o Sistema Solar e observar o Universo em busca de nossas origens cósmicas, mas antes disso somos seres humanos, cuidando uns dos outros e lidando juntos com uma emergência planetária. Quando olho para essas imagens, lembro-me da força e resiliência da humanidade, dos desafios que podemos superar quando nos unimos e desejo que eles tragam a você o mesmo sentimento de esperança para o nosso futuro. ”

Sobre BepiColombo

BepiColombo é a primeira missão da Europa a Mercúrio. Lançado em 20 de outubro de 2018, está em uma jornada de sete anos para o planeta terrestre menor e menos explorado em nosso Sistema Solar. A missão é um esforço conjunto entre a ESA e a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), realizada sob a liderança da ESA.

O BepiColombo compreende dois orbitadores científicos: o Mercury Planetary Orbiter (MPO) da ESA e o Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio) da JAXA. Após a chegada a Mercúrio no final de 2025, serão necessárias mais de 15 manobras adicionais para colocar os dois orbitadores em suas órbitas polares dedicadas ao redor do planeta. Iniciando as operações científicas no início de 2026, ambos os orbitadores coletarão dados durante uma missão nominal de um ano, com uma possível extensão de um ano. A missão recebeu o nome do matemático e engenheiro italiano Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984).


O site da missão JAXA está disponível em inglês aqui: http://mio.isas.jaxa.jp/en/


Alguns membros da equipe de controle de vôo do BepiColombo 

USGS divulga o primeiro mapa geológico abrangente da lua

Projeções ortográficas do "Mapa Geológico Unificado da Lua" mostrando a geologia do lado próximo da Lua (esquerda) e do lado oposto (direita) com topografia sombreada do Altímetro a Laser Lunar Orbiter (LOLA). Este mapa geológico é uma síntese de seis mapas geológicos regionais da era Apollo, atualizados com base em dados de recentes missões de satélite. Servirá como referência para a ciência lunar e futuras missões humanas para a Lua. Crédito: NASA / GSFC / USGS.

O USGS acaba de lançar um novo mapa oficial para ajudar a explicar a história de 4,5 bilhões de anos do nosso vizinho mais próximo no espaço.

Pela primeira vez, toda a superfície lunar  foi completamente mapeada e uniformemente classificada por cientistas do USGS Astrogeology Science Center, em colaboração com a NASA e o Lunar Planetary Institute.

O mapa lunar, chamado de "Mapa Geológico Unificado da Lua", servirá como plano definitivo da geologia da superfície da Lua para futuras missões humanas e será inestimável para a comunidade científica internacional, educadores e o público em geral. O mapa digital está disponível on-line agora e mostra a geologia da lua em detalhes incríveis (escala de 1: 5.000.000).

"As pessoas sempre foram fascinadas pela lua e quando poderíamos voltar", disse o atual diretor do USGS e ex-astronauta da NASA Jim Reilly. "Então, é maravilhoso ver o USGS criar um recurso que pode ajudar a NASA no planejamento para futuras missões".

Para criar o novo mapa digital, os cientistas usaram informações de seis mapas regionais da era Apollo, além de informações atualizadas das recentes missões de satélite à Lua. Os mapas históricos existentes foram redesenhados para alinhá-los com os conjuntos de dados modernos, preservando observações e interpretações anteriores. Juntamente com a fusão de dados novos e antigos, os pesquisadores do USGS também desenvolveram uma descrição unificada da estratigrafia, ou camadas de rochas, da lua. Isso resolveu problemas de mapas anteriores, onde nomes de rock, descrições e idades eram às vezes inconsistentes.

 "Este mapa é o culminar de um projeto de décadas", disse Corey Fortezzo, geólogo e principal autor do USGS. "Ele fornece informações vitais para novos estudos científicos, conectando a exploração de locais específicos na Lua com o resto da superfície lunar."

Os dados de elevação para a região equatorial da lua vieram de observações em estéreo coletadas pela Terrain Camera na recente missão SELENE (Selenological and Engineering Explorer) liderada pela JAXA, Agência de Exploração Aeroespacial do Japão. A topografia para os pólos norte e sul foi complementada com os dados do altímetro a laser Lunar Orbiter da NASA.


Esta animação mostra um globo rotativo do novo Mapa Geológico Unificado da Lua com topografia sombreada do Altímetro a Laser Lunar Orbiter (LOLA). Este mapa geológico é uma síntese de seis mapas geológicos regionais da era Apollo, atualizados com base em dados de recentes missões de satélite. Servirá como referência para a ciência lunar e futuras missões humanas para a Lua. Crédito: NASA / GSFC / USGS.

Fonte - USGS - Science for a changing world

Uma amostra do mapa - USGS

ALMA revela composição incomum do cometa interestelar 2I / Borisov

Impressão artística de 2I / Borisov. (NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)

Um visitante galáctico entrou no nosso sistema solar no ano passado - cometa interestelar 2I / Borisov. Quando os astrônomos apontaram o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA)
 direção ao cometa em 15 e 16 de dezembro de 2019, pela primeira vez eles observaram diretamente os produtos químicos armazenados dentro de um objeto de um sistema planetário que não o nosso. Esta pesquisa foi publicada on-line em 20 de abril de 2020 na revista Nature Astronomy .

As observações do ALMA de uma equipe de cientistas internacionais liderada por Martin Cordiner e Stefanie Milam no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, revelaram que o gás que sai do cometa continha quantidades anormalmente altas de monóxido de carbono (CO). A concentração de CO é maior do que qualquer um detectado em qualquer cometa dentro de uma  2 au
do Sol (a menos de 300 milhões de quilômetros ou 300 milhões de quilômetros) [1]. A concentração de CO 2I / Borisov foi estimada entre nove e 26 vezes maior que a do cometa médio do sistema solar.

Os astrônomos estão interessados ​​em aprender mais sobre os cometas, porque esses objetos passam a maior parte do tempo a grandes distâncias de qualquer estrela em ambientes muito frios. Ao contrário dos planetas, suas composições interiores não mudaram significativamente desde que nasceram. Portanto, eles poderiam revelar muito sobre os processos que ocorreram durante o nascimento em discos protoplanetários. "É a primeira vez que olhamos dentro de um cometa de fora do nosso sistema solar", disse o astroquímico Martin Cordiner, "e é dramaticamente diferente da maioria dos outros cometas que já vimos antes".

O ALMA detectou duas moléculas no gás ejetado pelo cometa: cianeto de hidrogênio (HCN) e monóxido de carbono (CO). Enquanto a equipe esperava ver o HCN, presente em 2I / Borisov em quantidades semelhantes às encontradas nos cometas do sistema solar, eles ficaram surpresos ao ver grandes quantidades de CO. “O cometa deve ter se formado a partir de material muito rico em gelo de CO, que está presente apenas nas temperaturas mais baixas encontradas no espaço, abaixo de -450 graus Fahrenheit (-250 graus Celsius) ”, disse a cientista planetária Stefanie Milam.

“O ALMA foi fundamental para transformar nossa compreensão da natureza do material cometário em nosso próprio sistema solar - e agora com esse objeto único vindo de nossos vizinhos. É apenas por causa da sensibilidade sem precedentes do ALMA nos comprimentos de onda do submilímetro que podemos caracterizar o gás que sai desses objetos únicos ”, disse Anthony Remijan, do Observatório Nacional de Radioastronomia em Charlottesville, Virgínia, e co-autor do artigo.

O monóxido de carbono é uma das moléculas mais comuns no espaço e é encontrado na maioria dos cometas. No entanto, há uma enorme variação na concentração de CO nos cometas e ninguém sabe exatamente o porquê. Parte disso pode estar relacionada a onde no sistema solar um cometa foi formado; alguns têm a ver com a frequência com que a órbita de um cometa o aproxima do Sol e o leva a liberar seus gelos mais facilmente evaporados.

"Se os gases que observamos refletem a composição do local de nascimento de 2I / Borisov, isso mostra que ele pode ter se formado de maneira diferente dos cometas do nosso sistema solar, em uma região externa extremamente fria de um sistema planetário distante", acrescentou Cordiner . Essa região pode ser comparada à região fria de corpos gelados além de Netuno, chamada de Cinturão de Kuiper.

A equipe só pode especular sobre o tipo de estrela que hospedou o sistema planetário de 2I / Borisov. "A maioria dos discos protoplanetários observados com o ALMA é em torno de versões mais jovens de estrelas de baixa massa como o Sol", disse Cordiner. “Muitos desses discos se estendem muito além da região onde se acredita que nossos cometas se formaram e contêm grandes quantidades de gás e poeira extremamente frios. É possível que 2I / Borisov tenha vindo de um desses discos maiores. ”

Devido à sua alta velocidade ao viajar pelo nosso sistema solar (33 km / s ou 21 milhas / s), os astrônomos suspeitam que o 2I / Borisov foi expulso do sistema host, provavelmente interagindo com uma estrela que passa ou um planeta gigante. Depois, passou milhões ou bilhões de anos em uma viagem fria e solitária pelo espaço interestelar antes de ser descoberta em 30 de agosto de 2019 pelo astrônomo amador Gennady Borisov.

2I / Borisov é apenas o segundo objeto interestelar a ser detectado em nosso sistema solar. O primeiro - 1I / 'Oumuamua - foi descoberto em outubro de 2017, quando já estava saindo, dificultando a revelação de detalhes sobre se era um cometa, asteróide ou outra coisa. A presença de um coma ativo de gás e poeira em torno de 2I / Borisov fez dele o primeiro cometa interestelar confirmado.

Até que outros cometas interestelares sejam observados, a composição incomum de 2I / Borisov não pode ser facilmente explicada e levanta mais perguntas do que respostas. Sua composição é típica de cometas interestelares? Veremos mais cometas interestelares nos próximos anos com composições químicas peculiares? O que eles revelarão sobre como os planetas se formam em outros sistemas estelares?

"2I / Borisov nos deu uma primeira visão da química que moldou outro sistema planetário", disse Milam. "Mas somente quando pudermos comparar o objeto com outros cometas interestelares, descobriremos se 2I / Borisov é um caso especial ou se todo objeto interestelar tem níveis incomumente altos de CO".

O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação da Associated Universities, Inc.

Fonte - NRAO - National Radio Astronomy Observatory

Expandindo referencias:

Nature Astronomy

Astrônomos descobrem um sistema de seis planetas que orbita em sincronia uns com os outros

Até o momento, os astrônomos confirmaram a existência de 4.152 planetas extra-solares em 3.077 sistemas estelares. Enquanto a maioria dessas descobertas envolveu um único planeta, várias centenas de sistemas estelares foram considerados multi-planetários. Sistemas que contêm seis planetas ou mais, no entanto, parecem ser mais raros, com apenas uma dúzia de casos descobertos até agora.

Foi o que os astrônomos descobriram depois de observar a HD 158259, uma estrela semelhante ao Sol, localizada a 88 anos-luz da Terra, nos últimos sete anos, usando o espectrógrafo SOPHIE . Combinada com os novos dados do Transess Exoplanet Space Satellite (TESS), uma equipe internacional relatou a descoberta de um sistema de seis planetas em que todos estavam em ritmo quase perfeito entre si.

A equipe internacional responsável por essa descoberta foi liderada pelo Dr. Nathan Hara, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Genebra (UNIGE), membro do instituto Swiss PlanetS e membro da Agência Espacial Européia (ESA), caracterizando o ExOPlanets Satellite ( CHEOPS). O estudo que descreve suas descobertas apareceu recentemente na revista Astronomia e Astrofísica .
No sistema planetário HD 158259, todos os pares de planetas subsequentes estão próximos da ressonância 3: 2: o interior completa cerca de três órbitas, enquanto o externo completa duas. Crédito e ©: UNIGE / NASA

Usando o SOPHIE, os astrônomos realizam medições de velocidade de muitas estrelas no hemisfério norte para determinar se eles têm exoplanetas em órbita. Este método, conhecido como Método da Velocidade Radial (ou Espectroscopia Doppler), consiste em medir o espectro de uma estrela para ver se ela está se movendo no lugar - o que é uma indicação de que a força gravitacional de um ou mais planetas está trabalhando nela.

Curiosamente, foi o antecessor de SOPHIE (o espectrógrafo ELODIE ) que levou a uma das primeiras descobertas de exoplanetas em 1995 - o "hot Jupiter" 51 Peg b (Dimidium). Após examinar o HD 158259 por sete anos, a SOPHIE conseguiu obter medições de velocidade radial de alta precisão que revelavam a presença de um sistema de seis planetas.

Este sistema consiste em um grande planeta rochoso mais interno (uma “super-Terra”) e cinco pequenos gigantes de gás (“mini-Netuno”) que possuem espaçamento excepcionalmente regular entre eles. Como François Bouchy, professor de astronomia e ciência da UNIGE e coordenador do programa de observação, explicou em um comunicado de imprensa da UNIGE :

"A descoberta deste sistema excepcional foi possível graças à aquisição de um grande número de medições, bem como a uma melhoria dramática do instrumento e de nossas técnicas de processamento de sinais".
Impressão artística de 51 Pegasi b (Bellerophon), um Júpiter quente descoberto por SOPHIE que orbita uma estrela a cerca de 50 anos-luz da Terra. Crédito: ESO / M. Kornmesser / Nick Risinger (skysurvey.org)

Esses planetas variam de 2 (a “super-Terra” mais interna) a 6 vezes (os “mini-Netuno”) tão maciço quanto a Terra. O sistema também é muito compacto, com todos os seis planetas orbitando próximo à estrela e o mais externo sendo apenas 0,38 vezes mais distante que Mercúrio do Sol. Isso coloca os planetas bem dentro da zona habitável da estrela (HZ), o que significa que nenhum provavelmente terá água nas superfícies ou atmosferas densas o suficiente para sustentar a vida.

Enquanto isso, o TESS monitorava o HD 158259 quanto a sinais de trânsito (também conhecido como Método de Trânsito ) e observou uma diminuição no brilho da estrela à medida que o planeta mais interno passava na frente da estrela. Segundo Isabelle Boisse, pesquisadora do Laboratório de Astrofísica de Marselha e coautora do estudo, as leituras do TESS (combinadas com os dados de velocidade radial) permitiram restringir ainda mais as propriedades deste planeta ( HD 158259 b ).

"As medidas do TESS apoiam fortemente a detecção do planeta e permitem estimar seu raio, o que traz informações muito valiosas sobre a estrutura interna do planeta", disse ela. Mas, como observado anteriormente, a característica mais impressionante desse sistema é sua regularidade. Basicamente, os planetas no sistema têm uma ressonância orbital quase exata 3: 2

Isso significa que para cada três órbitas que o planeta mais interno faz, o segundo completará cerca de duas. No tempo que o segundo planeta leva para completar três órbitas, o terceiro completará cerca de duas. Essa proporção se aplica a todos os seis planetas do sistema e surpreendeu Hara e seus colegas.


Ao descrever as órbitas dos planetas, Hara comparou com uma orquestra tocando música, embora o arranjo não seja perfeito:

“Isso é comparável a vários músicos que tocam ritmos distintos, mas que vencem ao mesmo tempo no início de cada barra. Aqui, "sobre" é importante. Além da onipresença da proporção de período de 3: 2, isso constitui a originalidade do sistema. ”

As ressonâncias, mesmo as imperfeitas, são de interesse dos astrônomos por causa de como fornecem dicas para a formação e evolução de um sistema estelar. Nos círculos astronômicos, ainda há um debate considerável sobre como os sistemas estelares se reúnem e mudam ao longo do tempo. Um ponto particularmente controverso é se os planetas se aproximam de sua posição final no sistema ou se mudam de órbita após a formação.

Este último cenário (conhecido como migração planetária) vem ganhando força nos últimos anos, graças à descoberta de exoplanetas como "Hot-Jupiters", levando muitos astrônomos a questionar se ocorrem "agitações" planetárias. Essa teoria parece explicar a formação dos seis planetas no sistema HD 158259. Disse Stephane Udry, professor de astronomia e ciência na UNIGE:

“Vários sistemas compactos com vários planetas dentro ou próximos a ressonâncias são conhecidos, como TRAPPIST-1 ou Kepler-80. Acredita-se que esses sistemas se formem longe da estrela antes de migrar para ela. Nesse cenário, as ressonâncias desempenham um papel crucial. ”
O conceito deste artista mostra como podem ser os planetas do TRAPPIST-1, com base nos dados disponíveis sobre seus tamanhos, massas e distâncias orbitais. Créditos: NASA / JPL-Caltech

O fato de os planetas do HD 158259 estarem perto de uma ressonância de 3: 2, mas não exatamente dentro de um, sugere que eles estavam presos em um no passado. No entanto, eles teriam passado por uma migração síncrona e se afastariam da ressonância. Segundo Hara, isso não é tudo o que esse sistema pode nos dizer.

"Além disso, a partida atual das proporções de período de 3: 2 contém uma riqueza de informações", disse ele. “Com esses valores, por um lado, e os modelos de efeito das marés, por outro, poderíamos restringir a estrutura interna dos planetas em um estudo futuro. Em resumo, o estado atual do sistema nos dá uma janela sobre sua formação. ”

Quanto mais aprendemos sobre esse sistema multi-planetário e outros semelhantes, mais podemos aprender sobre como surgiram sistemas estelares como o nosso. A resolução dessas e de outras questões sobre a formação e evolução dos sistemas planetários nos colocará um passo mais perto de saber como a vida pode emergir (e talvez onde procurá-la!)

Uma estrela está orbitando o buraco negro da Via Láctea e se movendo exatamente como Einstein previu que deveria

No centro de nossa galáxia, a aproximadamente 26.000 anos-luz da Terra, está o Buraco Negro Supermassivo (SMBH), conhecido como Sagitário A * . A poderosa gravidade desse objeto e o denso aglomerado de estrelas ao redor dele fornecem aos astrônomos um ambiente único para testar a física nas condições mais extremas. Em particular, oferece a eles a chance de testar a Teoria da Relatividade Geral (GR) de Einstein .

Por exemplo, nos últimos trinta anos, os astrônomos observaram uma estrela nas proximidades de Sagitário A * (S2) para ver se sua órbita está em conformidade com o previsto pela Relatividade Geral. Observações recentes feitas com o Very Large Telescope (VLT) do ESO concluíram uma campanha de observação que confirmou que a órbita da estrela é em forma de roseta , mais uma vez provando que a teoria de Einstein estava certa!

O estudo que descreve as descobertas da equipe internacional apareceu recentemente na revista Astronomy & Astrophysics . A equipe responsável foi composta por membros da GRAVITY Collaboration, que inclui pesquisadores do Observatório Europeu do Sul (ESO), Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), Instituto Max Planck de Astronomia (MPA), CERN e vários institutos e universidades.



Para resumir, a Relatividade Geral afirma que a curvatura do espaço-tempo é alterada na presença de um objeto maciço. Quando Einstein formalizou essa teoria em 1915, explicou várias coisas, das quais a menos importante era a estranha órbita de Mercúrio. No início do século 20, os astrônomos haviam notado que o periélio de Mercúrio estava sujeito à precessão - ou seja, girava ao longo do tempo.

A maioria das estrelas e planetas tem órbitas elípticas, o que significa que a distância do objeto em que estão orbitando muda. Mas no caso da precessão, o ponto mais próximo em sua órbita (periélio) gira em torno do próprio objeto. Isso é conhecido como uma precessão de Schwarzschild que (quando visualizada) parece uma roseta em vez de uma elipse, com cada órbita individual parecendo uma pétala da flor.

Como Reinhard Genzel, diretor do MPE e arquiteto do programa de quase 30 anos que levou a esse resultado, explicou em um recente comunicado de imprensa do ESO :

“ A Relatividade Geral de Einstein prevê que as órbitas vinculadas de um objeto em torno de outro não estão fechadas, como na Gravidade Newtoniana, mas avançam no plano do movimento. Esse famoso efeito - visto pela primeira vez na órbita do planeta Mercúrio ao redor do Sol - foi a primeira evidência a favor da Relatividade Geral. Cem anos depois, agora detectamos o mesmo efeito no movimento de uma estrela que orbita a fonte compacta de rádio Sagitário A * no centro da Via Láctea. Essa descoberta observacional reforça a evidência de que Sagitário A * deve ser um buraco negro supermassivo de 4 milhões de vezes a massa do Sol. ”
A impressão deste artista mostra o caminho da estrela S2, que passa muito perto do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Crédito: ESO / M. Kornmesser

No caso do S2, sua órbita o leva a uma distância inferior a 20 bilhões de km (12,4 bilhões de milhas), ou cento e vinte vezes a distância entre o Sol e a Terra - tornando-a uma das estrelas mais próximas já encontradas em órbita. em torno de Sagitário A *. Na sua aproximação mais próxima, o S2 está percorrendo o espaço a quase 3% da velocidade da luz , completando uma órbita a cada 16 anos. Essa longa órbita é a razão pela qual foi necessário monitorar a estrela por quase trinta anos.

Ao fazer isso, a GRAVITY Collaboration pôde ver uma precessão de Schwarzschild em torno de uma SMBH pela primeira vez. Disse Stefan Gillessen, pesquisador do MPE que liderou a análise das medições da equipe: "Depois de seguir a estrela em sua órbita por mais de duas décadas e meia, nossas medições requintadas detectam com robustez a precessão de Schwarzschild da S2 em seu caminho em torno de Sagitário A *."

Esses resultados confirmam a Relatividade Geral, que prevê com precisão o quanto a órbita de S2 deve mudar ao longo do tempo. O estudo com o VLT também é um benefício para os astrônomos, pois permite que eles aprendam mais sobre o que está ocorrendo nas proximidades de Sagitário A *, que poderia lançar luz sobre a evolução de nossa galáxia e outros mistérios cosmológicos. Disse Guy Perrin e Karine Perraut, os principais cientistas franceses do projeto:

“ Como as medições de S2 seguem muito bem a Relatividade Geral, podemos estabelecer limites rigorosos sobre a quantidade de material invisível, como matéria escura distribuída ou possíveis buracos negros menores, presente em torno de Sagitário A *. Isso é de grande interesse para entender a formação e evolução de buracos negros supermassivos . ”



Essas descobertas são o resultado de 27 anos de observações do S2 que (na maior parte do tempo) dependiam de uma frota de instrumentos no VLT do ESO. Isso incluiu o GRAVITY , o espectrógrafo para observações de campo integral no infravermelho próximo (SINFONI) e o sistema óptico adaptativo Nasmyth (NAOS) - gerador de imagens e espectrógrafo infravermelho próximo (NACO), que juntos realizaram mais de 330 medições da posição e velocidade da estrela .

O GRAVITY Collaboration recebeu o nome do instrumento que eles desenvolveram para o interferômetro VLT, que combina a luz dos quatro telescópios VLT de 8 m (26,25 pés) em um superescópio com uma resolução equivalente à de 130 m (426,5 pés). ) telescópio. Essa mesma equipe foi responsável pelo estudo de 2018 que confirmou a Relatividade Geral, mostrando como a luz do S2 era esticada para comprimentos de onda maiores ao passar perto de Sagitário A *.

Olhando para o futuro, a equipe acredita que será capaz de ver estrelas muito mais fracas orbitando Sagitário A * usando o Telescópio Extremamente Grande (ELT). Andreas Eckart, pesquisador da Universidade de Colônia e um dos principais cientistas do projeto, acredita que eles serão capazes de medir a rotação e a massa do Sagitário A *, caracterizando-o e definindo a natureza do espaço-tempo ao seu redor.

"Se tivermos sorte, poderemos capturar estrelas próximas o suficiente para que realmente sintam a rotação, a rotação, do buraco negro", disse ele . "Isso seria novamente um nível completamente diferente de testar a relatividade".

15 de abril de 2020

Homo Galacticus: Como o espaço moldará os humanos do futuro

(Rick Partington / EyeEm / Getty Images)

A evolução humana é complicada, para dizer o mínimo.

É complicado pelo amor, o que nos faz querer manter as pessoas vivas. É complicado pela ciência e pela tecnologia, que nos dão o poder de fazê-lo. Às vezes é complicado pela política. E é complicado pelo nosso ambiente, que é relativamente estável, o que significa que não precisamos de muitas adaptações significativas há milhares de anos.

Mas o que acontece quando isso muda? O que aconteceria com uma população de humanos - gerações de humanos - que deixou a Terra para encontrar novas vidas na vasta maravilha do espaço?

O ambiente lá fora, além do ambiente protetor do nosso planeta natal, é muito diferente daquele em que evoluímos há milhões de anos. É bastante concebível que nossa espécie se torne algo completamente diferente.

Ossos fictícios e seleção natural

Durante décadas, essa potencial transformação da humanidade tem sido um terreno fértil para ficção especulativa.

Na série The Expanse , de James SA Corey , e The Moon is a Harsh Mistress , de Robert Heinlein , longe das restrições da gravidade, vemos os humanos evoluindo para serem criaturas extraordinariamente altas e de ossos quebradiços. No artigo de Becky Chambers, a ser ensinado se tiver sorte , vemos o contrário - ossos se espessando em exoplanetas de alta massa, para apoiar uma maior massa corporal.

Vemos muita longevidade quando as tecnologias imaginadas prolongam nossas vidas. Os romances de Iain M. Banks ' Culture são um exemplo brilhante disso, em que os humanos desenvolvem a capacidade de viver por séculos e se tornam diletantes cósmicos. No Schismatrix de Bruce Sterling , os seres humanos se projetaram geneticamente a tal ponto, são praticamente uma nova espécie.

Embora os resultados e caminhos específicos variem bastante na ficção científica, o conceito em si - a metamorfose humana longe da Terra - não é tão absurdo. Pode não parecer, mas à medida que avançamos no dia-a-dia, os humanos ainda estão evoluindo .

Scott Solomon, um biólogo evolucionário da Universidade Rice, escreveu um livro sobre a contínua evolução humana e passou muito tempo pensando em como poderíamos evoluir no futuro. Segundo ele, migrar para longe da Terra está prestes a nos mudar.

"Para que mudanças evolucionárias ocorram, você precisa de variação genética e seleção natural", disse ele à ScienceAlert.

"Quando você tem essas duas coisas para uma população que enfrenta uma grande mudança no ambiente, a evolução pode acontecer rapidamente. Teremos todas as peças no lugar se mudarmos para, digamos, Marte".

O espaço vai te machucar

As pressões ambientais serão uma grande parte de nossa transição de uma espécie ligada à Terra para outra espacial. Isso já é evidente. Apenas um passeio temporário no espaço muda fisicamente as pessoas . Os astronautas, mesmo depois de alguns meses no espaço, podem levar anos para restaurar a densidade óssea perdida na microgravidade. Algumas mudanças ocorrem ainda mais rapidamente.

Kira Bacal é uma cientista médica e médica praticante da Universidade de Auckland, na Nova Zelândia. Mas ela passou vários anos trabalhando no Johnson Space Center da NASA, trabalhando em medicina aeroespacial.

"Há algumas coisas que acontecem em uma linha do tempo extremamente rápida", disse ela à ScienceAlert.

Existe, por exemplo, o reflexo barorreceptor. Ele regula a pressão arterial, mantendo-a em um nível constante em resposta a mudanças externas. É por isso que você não desmaia quando se levanta, impedindo que seu sangue se acumule nos pés devido à gravidade. Na microgravidade, esse reflexo é imediatamente prejudicado porque você não precisa dele.

As mudanças também acontecem no sistema vestibular - os mecanismos afinados que nos ajudam a manter o equilíbrio e controlar os movimentos dos olhos, juntamente com o processamento cerebral envolvido.

"De repente, você está em uma situação em que, se você soltar algo da sua mão, não vai a lugar nenhum", explicou Bacal.

"Portanto, toda a expectativa do que vai acontecer, o processamento das informações sensoriais que você recebe, a maneira como se sente se movendo pelo espaço, sem trocadilhos, é muito diferente."

Outras mudanças que ocorrem ao longo do tempo na microgravidade incluem a perda de densidade óssea; sem a constante tensão que a gravidade coloca nos seus ossos, eles perdem a densidade aproximadamente 10 vezes a taxa de osteoporose. Existem também alterações anatômicas no olho , alterações microestruturais no cérebro e até alterações no microbioma intestinal .

Embora essas mudanças fisiológicas nos dê uma idéia das pressões ambientais que podem moldar a evolução dos seres humanos que viajam no espaço, elas afetam apenas indivíduos em diferentes graus e parecem voltar ao normal quando o astronauta retorna à Terra, mesmo que às vezes seja necessário. poucos anos.

Entre natureza e criação

Então, com que rapidez poderíamos esperar ver adaptações evolutivas permanentes no Homo galacticus ? Para entender os prazos envolvidos, o precedente terrestre pode nos ajudar mais uma vez. Dois exemplos recentes, detalhados no  livro de Salomão , Future Humans , são resistência a doenças e adaptação aos níveis mais baixos de oxigênio em grandes altitudes.

Nos trópicos, onde a malária é mais comum, há também uma maior incidência de anemia falciforme. Isso ocorre porque as células falciformes, uma doença hereditária, envolvem um gene que protege contra a malária - então as pessoas com maior probabilidade de sobreviver à malária e se reproduzir também são portadoras de células falciformes. E diferentes populações de pessoas que vivem em grandes altitudes desenvolveram diferentes adaptações para lidar com baixos níveis de oxigênio .

Ambos são relativamente recentes, ocorrendo nas últimas dezenas de milhares de anos - praticamente um olho em termos evolutivos.

Mas não é apenas o ambiente que molda o caminho da nossa evolução. A cultura - a maneira como vivemos e as escolhas que fazemos - também desempenha um papel e pode acelerar as coisas substancialmente.

"Podemos ver coisas que aconteceram mesmo nos últimos cem anos", disse Salomão. "Por exemplo, alguns estudos descobriram que o tempo de reprodução está evoluindo nas populações humanas modernas e está evoluindo de maneiras que muitas vezes surpreendem as pessoas".

No caso da população franco-canadense de Île aux Coudres, por exemplo, os registros detalhados da igreja que datam do século 18 mostraram uma tendência curiosa - a idade média em que as mulheres deram à luz seu primeiro filho caiu  de 26 para 22 em um período de 140 anos . Essa idade reprodutiva parece hereditária, e as mulheres que se reproduzem mais jovens têm mais filhos que também se reproduzem mais jovens, passando a dominar a população. Isso é seleção natural.

Mas em outros lugares, essa idade da primeira reprodução está aumentando , pois as mulheres optam por adiar o nascimento por vários motivos, agora que essas regiões têm meios disponíveis para isso . Isso é cultura - e tecnologia - no trabalho.

"Este é um bom exemplo de seleção natural e cultura na sociedade que tem um tipo de cabo de guerra com as mesmas características", disse Solomon. "Algumas pessoas chegaram ao ponto de dizer que [a cultura] substituiu a seleção natural, mas acho bem claro que não substituiu a seleção natural, apenas mudou."

A cultura, a tecnologia e a seleção natural também serão importantes para os seres humanos no espaço. Haverá gravidade artificial ou não? A ficção científica defende que a falta de gravidade resultará em humanos quebradiços e desossados, mas Salomon acredita que sim - simplesmente por causa da tensão que o parto coloca em nossos ossos.

O processo de parto não é apenas difícil, mas os minerais para o crescimento do bebê são freqüentemente retirados dos ossos da mãe, resultando em menor densidade óssea . Portanto, as mulheres com maior probabilidade de sobreviver à gravidez e ao parto no espaço podem ter ossos mais densos para começar , o que lhes permite viver para ter filhos mais desossados. A tecnologia e a seleção natural podem desempenhar um papel lá.

Haverá proteção contra radiação? Quão forte será? Porque a radiação pode gerar mutação (e câncer), e a exposição a ela pode produzir alguns caminhos evolutivos inesperados. Mas a pele mais escura é mais resistente à radiação perigosa , de modo que também pode desempenhar um papel.

Essas - e outras influências menores - terão efeitos variados, às vezes jogando cabo de guerra com a mesma característica para moldar um humano otimizado para o ambiente espacial.

De um modo geral, não podemos realmente prever como serão nossos descendentes espaciais, porque não conhecemos todos os fatores que entrarão em jogo.

O efeito fundador

Mesmo com todas essas incógnitas, as decisões tomadas antes desses pioneiros entrarem na fronteira final infinita - decisões que poderíamos ver tomadas em nossas vidas, de fato - terão mais impacto do que poderíamos saber.

Como explica Salomão, é outro efeito que já vimos se desenrolar na Terra - o efeito fundador .

"As pessoas que são os fundadores terão uma influência muito significativa na composição de longo prazo da população humana no espaço", disse ele.

"Ele acontece na Terra o tempo todo. Toda vez que uma nova ilha surgir do mar, haverá algumas plantas, alguns insetos e outras espécies que acabarão por chegar lá. E quaisquer que sejam as características e os traços que eles tiverem terão as características que estarão presentes nessa população ".

Já podemos ver dicas de como isso pode acontecer para humanos que viajam no espaço. No início deste ano, a NASA solicitou aplicações para astronautas - e um dos requisitos é o mestrado . Isso significa pessoas que são ricas o suficiente para serem altamente educadas . 

Nem todo país tem recursos para um programa espacial humano ou pode treinar astronautas. Às vezes, as decisões sobre quem vai ao espaço podem ser politicamente motivadas.

As pessoas também podem ser selecionadas com base em características físicas, que começam a parecer um pouco demais com a eugenia , se o plano é viajar pelo espaço por várias gerações.

"Muito de como desenvolvemos e o que desenvolvemos é afetado, não tanto por 'existe gravidade' ou 'não existe gravidade', mas por quem eles decidem fazer astronautas aceitáveis", disse Bacal.

Um ponto intermediário como caso de teste, ela ressalta, é a noção de comercialização do espaço. Mineiros, por exemplo - gastam trechos em baixa gravidade, retornando à Terra entre os empregos. Leva muito mais tempo para recuperar a densidade óssea do que para perdê-la, portanto, é possível que os mineradores espaciais nunca ganhem tempo suficiente para se recuperar totalmente, resultando em osteoporose precoce.

"Isso poderia - como já é em termos do corpo de astronautas - impactar quem trabalha lá ou quem é escolhido para o seu navio de geração de 10 gerações. Você pode dizer: 'olha, vamos escolher pessoas que são menos provavelmente suscetível à perda de densidade óssea '", afirmou.

"Isso tem implicações etnográficas. Tem implicações de gênero". E isso precisará ser considerado com muito cuidado se quisermos evitar uma situação em que grupos específicos de pessoas sejam barrados no espaço por causa de sua raça ou gênero.

Podemos nunca nos tornar uma verdadeira espécie espacial. É possível que nunca deixemos o Sistema Solar . Mas também não é provável que fiquemos aqui na Terra para sempre.

As agências espaciais já estão fazendo planos para pelo menos uma base permanente na Lua . Enviamos várias missões robóticas para Marte e os planos para uma missão tripulada estão em andamento . Uma colônia permanente de Marte também não está fora de questão .

São ambientes severos, literalmente estranhos, com baixa gravidade e radiação intensa. Eles são totalmente diferentes do nosso planeta natal, onde estamos evoluindo há milhões de anos. Esses lugares inevitavelmente terão um impacto no corpo humano.

O mesmo acontece com a tecnologia que temos disponível, como viajamos e as decisões que os seres humanos terrestres tomam sobre quem deve ir. Mas nem todas as diferenças são visíveis aos olhos.

"Sabe, existem pessoas que são melhores em lidar com a radiação aqui na Terra. Você não pode dizer olhando para elas, mas elas podem viver mais do que o resto", disse Solomon.

"Acho que muitas das mudanças são coisas que ocorrerão dentro do corpo. Acho que haveria algumas mudanças externas, mas muitas mudanças internas mais sutis".

No final, esses futuros seres humanos, os herdeiros das estrelas, podem não parecer tão diferentes de nós quanto poderíamos esperar.

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